4. Адиабатический процесс.

При адиабатическом процессе dQ = 0

Подставим в выражение для изменение энтропии ΔS:

Получаем, DS = 0, отсюда следует, что S = const.

Адиабатический процесс является изоэнтропийным.

Поэтому адиабатический процесс обозначают символом S.

Границы применимости второго начала термодинамики (ВНТ).

Второй закон термодинамики является статистическим законом.

ВНТ выражает необходимые закономерности хаотического движения большого числа частиц, входящий в состав изолированной системы.

Второе начало термодинамики не применимо для:

1. незамкнутых систем (например, для Вселенной («тепловой смерти» Вселенной), или если на термодинамическую систему действуют внешние силы, тогда статистические закономерности хаотического движения частиц могут нарушаться).

2. микрообъектов (отдельных атомов, молекул и элементарных частиц) или для изолированных систем имеющие небольшое число частиц.

Нарушение теплового равновесия, а значит и законов термодинамики называется флуктуациями.

Отклонение в изолированной системе физических величин характеризующие эту систему от средних значений, то данные явления называются флуктуациями соответствующих величин (флуктуации плотности, температуры, давления и т.д.).

Тепловая теорема Нернста–Планка (третье начало термодинамики).

Первые два начала термодинамики дают недостаточно сведений о поведении термодинамических систем при нуле Кельвина (Т=0 К).

Эти начала термодинамики дополняются тепловой теоремой Нернста – Планка.

При стремлении температуры к абсолютному нулю энтропия системы стремится к нулю при прочих фиксированных условиях (напр. - при неизменных объеме или давлении) (В. Нернст, 1906).

Другая формулировка: при помощи конечной последовательности термодинамических процессов нельзя достичь температуры, равной абсолютному нулю.

Третье начало термодинамики может быть сформулировано так: «Приращение энтропии при абсолютном нуле температуры стремится к конечному пределу, не зависящему от того, в каком равновесном состоянии находится система».

Энтропия всех тел в состоянии равновесия стремиться к нулю по мере приближения температуры к нулю Кельвина.

T ® 0, значит W ® 0. Тогда из уравнения Больцмана следует, что

Теорема Нернста–Планка:

Из теоремы Нернста-Планка следует, что теплоемкости С_V и С_р при 0 К равны нулю.